Com'è la gravità nello spazio?

La formula di Newton mostra che la forza gravitazionale diminuisce con il quadrato della distanza dal centro della Terra, non con l'altitudine sul suolo. Poiché il raggio terrestre è di circa 6.371 km, salire all'altitudine di 400 km della Stazione Spaziale Internazionale allontana il veicolo solo di circa il 6% in più dal centro del pianeta. Il risultato è una gravità di circa 8,7 m/s², rispetto ai 9,8 m/s² in superficie: circa il 90%.

Questo valore è più che sufficiente per determinare completamente il movimento del complesso orbitale. In realtà, è esattamente l'attrazione terrestre che mantiene la stazione nella sua orbita circolare, invece di lasciarla volare via in linea retta.

Ciò che annulla la sensazione di peso è la caduta libera. La stazione si muove a circa 7,66 km/s, una velocità alla quale la sua traiettoria curva corrisponde alla curvatura del pianeta: cade senza mai raggiungere il suolo. Poiché il veicolo, l'aria al suo interno e l'equipaggio cadono tutti esattamente nella stessa misura, nulla spinge contro nient'altro, e tutto appare senza peso. Lo stesso effetto si avverte per alcuni secondi nei voli parabolici che le agenzie usano per l'addestramento e per testare esperimenti.

Gli ingegneri preferiscono parlare di microgravità perché l'accelerazione residua non è zero: l'attrito con l'atmosfera residua, le accensioni dei motori per innalzare l'orbita, i movimenti dell'equipaggio e i gradienti di marea all'interno del modulo stesso lasciano accelerazioni dell'ordine di un milionesimo della gravità terrestre. È un valore minuscolo, ma rilevante per esperimenti sensibili di cristallografia o fisica dei fluidi, solitamente montati su rack isolati dalle vibrazioni.